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上海交大傅德皓教授團隊 ACS Nano: 仿生納米囊泡逆轉骨髓內皮細胞分泌表型治療骨質疏松癥
2022-07-13  來源:高分子科技

  最新研究發現,骨髓血管內皮細胞(BMECs)對骨髓微環境的穩態調節發揮了非常重要的功能。BMECs能夠分泌多種細胞因子,通過旁分泌作用調節骨代謝,包括血小板源性生長因子(PDGF),轉化生長因子β(TGF-β),成纖維細胞生長因子(FGF),信號素(semaphorin),一氧化氮(NO),多效生長因子(pleiotrophin),腺苷(adenosine),骨形態發生蛋白(BMPs),前列腺素(prostaglandin)和白介素(IL)等。因此,靶向BMECs并且調控其分泌功能,改善骨代謝微環境,有望成為治療骨質疏松癥的新的有效策略。然而,在本研究之前,納米醫學領域尚無關于靶向BMECs治療骨代謝疾病的相關報道。


圖1 仿生納米囊泡構建及其治療骨質疏松癥的具體機制


  上海交通大學傅德皓教授課題組近期報道了一種能夠靶向BMECs并且通過逆轉其分泌表型治療骨質疏松癥的仿生納米囊泡。該仿生納米囊泡是通過對人誘導多能干細胞來源的內皮細胞(iPSCs-ECs)進行連續擠出而獲得,囊泡膜表面高表達CXCR4分子,因而具有骨髓歸巢能力。另一方面,由于其血管內皮細胞來源的特性導致囊泡與BMECs有著更強的親和能力。此外,第二代高通量RNA測序技術發現,由低氧培養的iPSCs-ECs制備的仿生納米囊泡攜帶了大量的具有促血管形成和抗炎功能的miRNAs,包括miR-21-5p,miR-100-5p,miR-126-3p和miR-1246。BMECs攝取了這些仿生納米囊泡后,能夠產生更多的TGF-β,IL-10和前列腺素E2,間接促進了骨髓間充質干細胞的成骨分化,抑制其成脂分化,并且促進了骨髓巨噬細胞的抗炎型M2極化,從而糾正了骨質疏松癥微環境中的骨-脂分化失衡和M1-M2極化失衡。 


圖2 仿生納米囊泡的BMEC靶向性


  本文以“Bioinspired nanovesicles convert the skeletal endothelium-associated secretory phenotype to treat osteoporosis”為題發表在ACS Nano雜志上,上海交通大學醫學院附屬第一人民醫院為第一作者及通訊作者單位,第一作者為崔永志博士,通訊作者為傅德皓教授。


  上述工作是團隊近期骨靶向納米顆粒相關研究的最新進展之一。上海交通大學醫學院附屬第一人民醫院創傷骨科傅德皓教授課題組長期致力于骨靶向納米顆粒、骨代謝疾病機制和骨組織工程相關研究。相關成果發表于ACS Nano,Bioactive materials,Pharmacology & Therapeutics,Redox biology, Journal of nanobiotechnologyJBJS等期刊上。


  原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acsnano.2c03781

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